schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: консольная балка с распределенной нагрузкой
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Для решения использован метод сечений для консольной балки. Найден изгибающий момент в сечении z=2м от свободного конца при равномерно распределенной нагрузке q=2кН/м на балке длиной 6м.
Подробное решение
Для решения этой задачи воспользуемся методом сечений для консольной балки с распределенной нагрузкой.
1. Анализ расчетной схемы:
На рисунке изображена консольная балка длиной \( l = 6 \) м. На балку действует равномерно распределенная нагрузка интенсивностью \( q = 2 \) кН/м, направленная вниз. Координата сечения \( z = 2 \) м отсчитывается от свободного правого конца балки влево.
2. Определение изгибающего момента:
Рассмотрим правую отсеченную часть балки длиной \( z \). На этом участке действует распределенная нагрузка. Равнодействующая этой нагрузки \( Q_{равн} \) равна:
\[ Q_{равн} = q \cdot z \]
Эта равнодействующая приложена в центре тяжести участка, то есть на расстоянии \( \frac{z}{2} \) от рассматриваемого сечения.
Изгибающий момент в сечении \( z \) равен произведению равнодействующей на ее плечо:
\[ |M(z)| = Q_{равн} \cdot \frac{z}{2} = q \cdot z \cdot \frac{z}{2} = \frac{q \cdot z^2}{2} \]
3. Правило знаков:
Распределенная нагрузка направлена вниз, что вызывает изгиб балки выпуклостью вверх (растягиваются верхние волокна). В сопротивлении материалов такой момент считается отрицательным:
\[ M(z) = -\frac{q \cdot z^2}{2} \]
4. Подстановка числовых значений:
Подставим \( q = 2 \) кН/м и \( z = 2 \) м:
\[ M(2) = -\frac{2 \cdot 2^2}{2} = -\frac{2 \cdot 4}{2} = -4 \text{ кН·м} \]
В поле ответа необходимо ввести только числовое значение. Обычно в таких задачах, если не указано иное, вводится значение со знаком, отражающим направление изгиба.
Ответ: -4